叠氮化钠(NaN 3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【査阅资料】
①NaN 3受撞击会生成Na、N 2
②NaN 3遇盐酸、H 2SO 4溶液无气体生成
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物
④NaN 3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH 2,再将NaNH 2与N 2O反应可生成NaN 3、NaOH和NH 3
【问题探究】
(1)汽车受撞击后,30毫秒内引发NaN 3迅速分解,该反应的化学方程式为 ;
(2)工业级NaN 3中常含有少量的Na 2CO 3,其原因是 (用化学方程式表示);
(3)为测定某工业级NaN 3样品中Na 2CO 3的质量分数,小组同学设计了如图实验装罝:
①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na 2CO 3的质量分数,小组同学通过讨论认为不可行,其理由可能是 (答出一种即可)
②小明同学在大家讨论的基础上,又设计了装罝Ⅱ,请分析:装置Ⅱ中A的作用是 。若无装置C,对测定结果造成的影响是 (填"偏大"、"偏小"或"无影响")。装置E的作用是 。
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:
a.称量装置D
b.称量样品,检査装置气密性
c.打开弹簧夹,鼓入空气
d.关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀琉酸,关闭活塞和玻璃塞。
其正确的顺序为 (填字母序号,可重复)
④计算碳酸钠的质量分数时,至少需要测定 个数据。(填数字)
(14分)水在实验室和日常生活中有很多用途。
I、溶液是日常生活中的常见物质,水是最常用的溶剂。
20℃时,将等质量的甲、乙两种固体物质,分别加入到盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,加热到50℃时现象如图2,甲、乙两种物质的溶解度曲线如图3。请结合图示回答下列问题:
(1)图1中一定为饱和溶液的是
(2)图3中表示乙的溶解度曲线是;P点表示的含义是。
(3)在图4所示的实验中,小烧杯内盛放的是20℃时甲物质的饱和溶液。某同学要使小烧杯内有固体析出时,他应向大烧杯的水中加入下列物质中的(填字母)。
A.氧化钙B.氯化钠C.氢氧化钠 D.硝酸铵
Ⅱ、水在工业生产中也很重要。
以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。电解饱和食盐水可以得到多种化工产品,主要过程如下:
[资料卡:石灰水中的溶质是一种碱——Ca(OH)2]
(4)已知气体A是密度最小的气体,B是一种碱,D是一种酸。写出金属铝和酸D反应生成气体A的化学方程式:。
(5)B的化学式为。
(6)工业上电解食盐水是在立式隔膜电解槽中进行,产生的Cl2和气体A在两处逸出并分别收集、储存。
①已知20℃,S(NaCl)=36g,则室温下,68 kg饱和食盐水中溶质的质量为。
②电解一段时间,当收集到氯气的质量为0.71 kg时,列式计算生成的B的质量。
③0.71 kg氯气和A完全反应生成气体C,溶于一定量的水中形成酸D。若酸D中的溶质质量分数为36.5%,则其中水的质量为。
化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。
【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响?
【做出猜想】a.可能与金属本身的性质有关
b.可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用的金属均已用砂纸打磨。
实验(1)为探究猜想a,小明同学分别在两支试管中放入相同质量的镁片和铁片,然后分别加入相同浓度和质量的稀盐酸,观察到放镁片的试管中立即产生大量气泡,放铁片的试管中只产生少量气泡,写出镁与盐酸反应的化学方程式。
从实验现象可以判断:金属活动性Mg Fe(填“>”“<”或“=”)。
得出结论:。
实验(2)为探究猜想b,小组同学设计如图装置进行实验,
所用药品、实验数据如下表:
实验编号 |
选用金属 (均取2g) |
盐酸浓度(均取50ml) |
每30秒产生气体的体积/ml |
|||||
30秒 |
30-60 秒 |
60-90秒 |
90-120秒 |
120-150秒 |
前150秒共收集气体 |
|||
Ⅰ |
镁片 |
10% |
2.9 |
16.9 |
11.9 |
9.2 |
7.6 |
48.5 |
Ⅱ |
镁片 |
5% |
1.6 |
8.4 |
5.9 |
4.8 |
3.7 |
24.4 |
其中注射器的作用是。
得出结论:金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关,其关系是。
【反思评价】本题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。
根据表中实验Ⅱ数据分析,请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因。通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能受哪些因素影响,设计实验验证。。
某化学兴趣小组对CO2是否支持常见金属的燃烧进行探究活动。
【活动探究】探究CO2是否支持实验室常见金属镁的燃烧。
实验①:将燃着的镁条插入充满CO2的集气瓶,发现镁条仍燃烧。生成物除白色MgO外,还有一种黑色固体。
(1)镁在CO2中反应的化学方程式为,此反应的基本类型是。
(2)实验①的结论是。由该结论可知(写“能”或“不能”)用CO2灭火器扑灭活泼金属的火灾。
(3)通过实验①你对燃烧条件的新认识是。
小雨阅读课外资料得知:氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物
质作催化剂。于是,他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究
兴趣。
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好?影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列几组实验。
序号 |
KClO3的质量 |
其他物质的质量 |
温度 |
氧气的体积 |
反应所需时间 |
|
① |
2.0g |
330℃ |
100mL |
t1 |
||
② |
2.0g |
CuO 0.5g |
330℃ |
100mL |
t2 |
|
③ |
2.0g |
MnO2 0.5g |
330℃ |
100mL |
t3 |
|
④ |
2.0g |
MnO2g |
380℃ |
100mL |
t4 |
|
(1)若t1t2(填“>”、“=”、“<”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂,还需探究反应前后,氧化铜的________________和________________不变。
(2)你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是。
(3)实验④中MnO2的质量为g,若t3>t4,则化学反应快慢与温度的关系是。
(4)写出实验④所涉及的化学方程式。
某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验。
(1)写出仪器a的名称:。
(2)甲同学从上图中选择A、E装置的组合制取氧气,该反应的化学方程式为:.在用胶皮管连接装置A和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口,然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管。收集气体前,应将集气瓶装满并盖上。收集氧气还可选用的装置是。
(3)乙同学称取一定质量的固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取
。该反应的化学方程式为
。实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的
大于理论产量。针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]猜想I:反应生成的分解放出
;
猜想II:反应生成的分解放出
;
猜想III:反应生成的和
分解都放出
。
[实验验证]同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得
的质量不变,则猜想____错误;第二组同学取
在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想II正确的结论。该组同学选择简单的实验方法是.
[拓展延伸]实验发现,固体加热制取
的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与
固体混合加热,则
的分解速率大大加快。请说明
在
的分解反应中是否作催化剂(选填“是”或“否”),为什么?.